Transcrição cooperativa de genes ribossomais em Escherichia coli usando um modelo estocástico e dependente de sequência

Autor(es)

Rafael Takahiro Nakajima

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Botucatu. 2015-12-10.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Botucatu
• Data de defesa: 2015-04-24
• Orientador: Ney Lemke

Resumo

Transcrição é o processo catalizado por um complexo enzimático, RNA polimerase (RNAP), responsável pela síntese de RNA mensageiro a partir de uma sequência de DNA. Diferentes estudos experimentais foram realizados para investigar esse processo, como técnicas bioquímicas, de pinça ótica ou magnética, microscopia de força atômica e fluorescência de molécula única. Com os estudos bioquímicos, por exemplo, sabe-se que várias RNAPs podem transcrever uma sequência simultaneamente. O número de diferentes moléculas depende da necessidade da célula, número de RNAP livres, regeneração do promotor e fatores de transcrição. Um dos sistemas mais investigados para o estudo desse processo é a síntese dos genes ribossomais em Escherichia coli. Os genes ribossomais são fundamentais na fisiologia dos organismos, são expressos abundantemente e existem evidências da aceleração da transcrição devido ao comportamento colaborativo entre as RNAPs. Neste trabalho, propomos simular a transcrição múltipla dos genes ribossomais em E. coli com o modelo estocástico e dependente de sequências desenvolvido em nosso laboratório. As reações químicas foram simuladas utilizando o algoritmo de Gillespie. Essa metodologia apresenta uma boa relação entre custo computacional e realismo biológico e inclui alguns parâmetros não utilizados em estudos teóricos prévios. O modelo considera o alongamento em back e forward tracking, identificando os sítios de pausas e colisões entre RNAPs, determinando o tempo de permanência e predizendo a ocorrência de transcrição abortiva ou a aceleração da transcrição devido ao fenômeno colaborativo entre múltiplas RNAPs. A sequência do operon ribossomal rrnB da E. coli foi simulada variando o número de RNAP (R), a força de interação entre RNAPs (F) e a concentração de nucleosídeo trifosfato ([NTP]). Nossos resultados mostraram-se promissores quando utilizamos uma... (AU)

• Processo FAPESP: 13/06683-2 - Transcrição cooperativa de genes ribossomais em Escherichia coli usando um modelo estocástico e dependente de sequência
• Beneficiário: Rafael Takahiro Nakajima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado